(57)【要約】  駆動装置（１００）は、ベース部（１１０）と、回転可能な被駆動部（１３０）と、弾性部（１２０）と、被駆動部及び弾性部により定まる共振周波数で被駆動部が一の方向（Ｙ軸）に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように被駆動部を回転させるための微振動をベース部に加える印加部（１４０）とを備える。
2011061833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
回転可能な被駆動部と、
前記ベース部と前記被駆動部とを接続し、且つ前記被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する弾性部と、
前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための微振動を前記ベース部に加える印加部と
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動又は異方性微振動であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記印加部は、前記一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向とは異なる方向に作用する力によって生ずる前記微振動を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記印加部は、静止時の前記被駆動部の表面に沿った方向に作用する力によって生ずる前記微振動を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記弾性部は、前記被駆動部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有しており、
前記印加部は、前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるためであって且つ前記被駆動部を含む被懸架部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を前記ベース部に加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベースにより少なくとも一部が取り囲まれる第２ベース部とを備え、
前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続し且つ前記第２ベース部を前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記被駆動部とを接続し且つ前記被駆動部を前記一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、
前記印加部は、前記第２ベース部を含む被懸架部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２ベース部を回転させるための前記微振動であって且つ前記被駆動部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を加えることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２ベース部を回転させるための前記微振動であって且つ前記被駆動部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を前記第１ベース部に加えることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記被駆動部は、複数の被駆動部分に分割されており、
前記弾性部は、(i)前記複数の被駆動部分のうちの第１群の被駆動部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第１群の被駆動部分を前記一の方向及び前記一の方向とは異なる他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第３弾性部と、(ii)前記複数の被駆動部分のうちの前記第１群の被駆動部分とは異なる第２群の被駆動部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第２群の被駆動部分を前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第４弾性部とを備え、
前記印加部は、前記第１群の被駆動部分及び前記第３弾性部により定まる共振周波数で前記第１群の被駆動部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第１群の被駆動部分を回転させるための前記微振動であって且つ前記第２群の被駆動部分及び前記第４弾性部により定まる共振周波数で前記第２群の被駆動部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２群の被駆動部分を回転させるための前記微振動を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記印加部は、単一の印加部であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記弾性部は、前記被駆動部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有しており、
前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記被駆動部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記被駆動部を回転させるための駆動力の夫々を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベースにより取り囲まれる第２ベース部とを備え、
前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続し且つ前記第２ベース部を前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記被駆動部とを接続し且つ前記被駆動部を前記一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、
前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力の夫々を加えることを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力夫々を前記第２ベース部に加えることを特徴とする請求項１１に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばミラー等の被駆動物を回転させるＭＥＭＳスキャナ等の駆動装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ディスプレイ、プリンティング装置、精密測定、精密加工、情報記録再生などの多様な技術分野において、半導体工程技術によって製造されるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）デバイスについての研究が活発に進められている。このようなＭＥＭＳデバイスとして、例えば、光源から入射された光を所定の画面領域に対して走査して画像を具現するディスプレイ分野、または所定の画面領域に対して光を走査して反射された光を受光して画像情報を読み込むスキャニング分野では、微小構造のミラー駆動装置（光スキャナないしはＭＥＭＳスキャナ）が注目されている。【０００３】
ミラー駆動装置は、一般的には、ベースとなる固定された本体と、所定の中心軸の周りに回転可能なミラーと、本体とミラーとを接続する又は接合するトーションバー（ねじれ部材）とを備える構成が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成を有するミラー駆動装置では、コイルと磁石を用いてミラーを駆動する構成が一般的である。このような構成では、例えばミラーにコイルを直接貼り付ける構成が一例としてあげられる。この場合、コイルに電流を流すことで生ずる磁界と磁石の磁界との間の相互作用によってミラーに対して回転方向の力が加えられ、その結果、ミラーが回転させられる。また、上述の特許文献１では、コイルと磁石とが、トーションバーにねじれ方向（言い換えれば、ミラーの回転軸方向）の歪みを生じさせるように配置される構成を採用している。この場合、コイルに電流を流すことで生ずる磁界と磁石の磁界との間の相互作用によってトーションバーがねじれ方向に歪み、トーションバーのねじれ方向の歪みがミラーを回転させることになる。【０００６】
このような従来のミラー駆動装置に対して、本発明は、例えば、ミラーの回転を直接生じさせる力若しくはトーションバーのねじれ方向の歪みを直接生じさせる力以外の力（つまり、ミラーの回転方向に作用する力以外の力）の作用によってミラー（或いは、回転する被駆動物）を駆動可能な駆動装置（つまり、ＭＥＭＳスキャナ）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、駆動装置は、ベース部と、回転可能な被駆動部と、前記ベース部と前記被駆動部とを接続し、且つ前記被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する弾性部と、前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための微振動を前記ベース部に加える印加部とを備える。【０００８】
本発明のこのような作用及び利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図２】第１実施例に係る駆動装置による動作の態様を概念的に示す平面図である。
【図３】駆動源部から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。
【図４】第２実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図５】第２実施例に係る駆動装置による動作の態様を概念的に示す平面図である。
【図６】駆動源部から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。
【図７】実験結果のグラフである。
【図８】第３実施例に係る駆動装置の構成の一の例を概念的に示す平面図である。
【図９】第３実施例に係る駆動装置の構成の他の例を概念的に示す平面図である。
【図１０】第４実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図１１】第４実施例に係る駆動装置の他の構成を概念的に示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための最良の形態として、駆動装置に係る実施形態について順に説明する。【００１１】
本実施形態の駆動装置は、ベース部と、回転可能な被駆動部と、前記ベース部と前記被駆動部とを接続し、且つ前記被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する弾性部と、前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための微振動を前記ベース部に加える印加部とを備える。【００１２】
本実施形態の駆動装置によれば、基礎となるベース部と回転可能に配置される被駆動部（例えば、後述するミラー等）とが、弾性を有する弾性部（例えば、後述するトーションバー等）によって直接的に又は間接的に接続されている。被駆動部は、弾性部の弾性（例えば、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができるという弾性）によって、一の方向に沿った軸を中心軸として回転駆動される。【００１３】
本実施形態の駆動装置では特に、印加部の動作により、被駆動部及び弾性部により定まる共振周波数で被駆動部が一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するような微振動が加えられる。このとき、本実施形態に係る印加部は、ベース部という構造体内を微振動が伝搬するように、微振動をベース部に対して加える。つまり、本実施形態に係る印加部は、ベース部そのものを直接ねじれさせる力を加えることに代えて、構造体内を伝搬する微振動を、被駆動部を回転させるための加振エネルギー（言い換えれば、波動エネルギー）として加える。言い換えれば、本実施形態に係る印加部は、構造体内をエネルギーとして（言い換えれば、「振動」という力を振動に変えることなく、当該力を発現させるエネルギーとして）伝搬する微振動を、被駆動部を回転させるための波動エネルギーとして加える。このような微振動（言い換えれば、構造体内を伝搬する波動エネルギー）は、少なくとも構造体内を伝搬している段階では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動としてベース部内を伝搬する波動エネルギーは、ベース部内を任意の方向に向かって伝搬する。その結果、この微振動は、波動エネルギーとして、例えばベース部等の構造体から弾性部へと（更には、ベース部から弾性部を介して被駆動部へと）伝わる。その後、構造体内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、弾性部自身の弾性に応じた方向に向かって弾性部を振動させたり、弾性部の弾性に応じた方向に向かって被駆動部を回転させたりする。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、ベース部内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、被駆動部を回転させることができる。尚、波動エネルギーは、音として外部に取り出すことができるが、この場合に発生する音は、いわゆるピストンモーションによって得られる音と比較して、その発音原理が異なるものである。【００１４】
ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることで被駆動部の回転駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものを被駆動部の回転方向に向かって大きくねじれさせ、そのねじれを弾性部や被駆動部に直接加えることで被駆動部の回転駆動を行う場合）には、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向に向けてねじれさせる方向性を有する力）を印加部から加える必要がある。このため、このような方向性を有する力を加えることができるように、印加部の配置位置を適切に設定しなければならない。つまり、方向性を有する力を加える場合には、当該力を作用させる方向に依存して印加部の配置位置が限定されてしまう。【００１５】
しかるに、本実施形態では、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、印加部の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、被駆動部の回転の方向に依存して印加部の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、印加部の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、印加部から加えられる微振動（つまり、方向性のない力）は、弾性部の弾性を利用して、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。これにより、駆動装置の設計の自由度を相対的に増加させることができる。【００１６】
本実施形態の駆動装置の一の態様では、前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動又は異方性微振動である。【００１７】
この態様によれば、無方向性微振動又は異方性微振動としてベース部内を伝搬する波動エネルギーを、ベース部内を任意の方向に向かって伝搬させることができる。その結果、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、ベース部内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、被駆動部を回転させることができる。【００１８】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記印加部は、前記一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向とは異なる方向に作用する力によって生ずる前記微振動を加える。【００１９】
この態様によれば、印加部は、微振動を加える際には、まず、一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向（つまり、被駆動部の回転方向）とは異なる方向に作用する力を発生させる。この力は、後に図面を用いて詳細に説明するように、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）となってベース部に加えられる。つまり、一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向とは異なる方向に作用する力によって生ずる微振動（言い換えれば、当該力が変換されて生ずる微振動ないしは波動エネルギー）を加えることができる。従って、上述した各種効果を好適に享受することができる。【００２０】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記印加部は、静止時の前記被駆動部の表面に沿った方向に作用する力によって生ずる前記微振動を加える。【００２１】
この態様によれば、印加部は、微振動を加える際には、まず、静止時の（言い換えれば、初期配置時の）被駆動部の表面に沿った方向（つまり、面内方向）に作用する力を発生させる。この力は、後に図面を用いて詳細に説明するように、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）となってベース部に加えられる。つまり、静止時の被駆動部の表面に沿った方向に作用する力によって生ずる微振動（言い換えれば、当該力が変換されて生ずる微振動ないしは波動エネルギー）を加えることができる。従って、上述した各種効果を好適に享受することができる。【００２２】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記弾性部は、前記被駆動部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有しており、前記印加部は、前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるためであって且つ前記被駆動部を含む被懸架部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を前記ベース部に加える。【００２３】
この態様によれば、被駆動部は、弾性部の弾性（例えば、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができるという弾性や、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができるという弾性）によって、一の方向に沿った軸を中心軸として回転駆動されると共に他の方向に沿った軸を中心軸として回転駆動される。つまり、この態様の駆動装置は、被駆動部の２軸回転駆動を行うことができる。但し、２軸以上の多軸回転駆動を行ってもよいことは言うまでもない。【００２４】
この態様では特に、印加部の動作により、被駆動部を含む被懸架部（より具体的には、被駆動部を懸架する構造体からなる被懸架部であって、後に詳述する被駆動部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）及び弾性部（より具体的には、後に詳述する第２ベース部を懸架する第１弾性部）により定まる共振周波数で被駆動部（言い換えれば、被駆動部を含む被懸架部）が他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するような微振動が加えられる。より具体的には、印加部の動作により、被駆動部を含む被懸架部（より具体的には、被駆動部を懸架する構造体からなる被懸架部であって、後に詳述する被駆動部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）の他の方向に沿った軸周りの慣性モーメント及び弾性部（より具体的には、後に詳述する第１弾性部）のねじりばね定数により定まる共振周波数で被駆動部（言い換えれば、被駆動部を含む被懸架部）が他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するような微振動が加えられる。同時に、この微振動は、被駆動部及び弾性部（より具体的には、後に詳述する被駆動部を懸架する第２弾性部）により定まる共振周波数で、被駆動部を、一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転させる。より具体的には、この微振動は、被駆動部の一の方向に沿った軸周りの慣性モーメント及び弾性部（より具体的には、後に詳述する第２弾性部）のねじりばね定数により定まる共振周波数で、被駆動部を、一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転させる。つまり、この態様では、同一の印加部（言い換えれば、単一の印加部）から、被駆動部の２軸回転駆動を行うための微振動が加えられる。【００２５】
ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものを被駆動部の回転方向に向かって大きくねじれさせ、そのねじれを弾性部や被駆動部に直接加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合）には、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向に向けてねじれさせる方向性を有する力）を一の印加部から加えると共に、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を他の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向に向けてねじれさせる方向性を有する力）を他の印加部から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、通常は、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、１つの印加部からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。【００２６】
しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、被駆動部の２軸回転駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの印加部から加えられた微振動は、弾性部の弾性（つまり、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性及び被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性）を利用して、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。つまり、この態様では、被駆動部の２軸回転駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部（言い換えれば、単一の駆動源）を用いて、被駆動部の２軸回転駆動を行うための微振動を加えることができる。【００２７】
加えて、仮に１つの印加部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分と、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を加振エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。【００２８】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベースにより少なくとも一部が取り囲まれる第２ベース部とを備え、前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続し且つ前記第２ベース部を前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記被駆動部とを接続し且つ前記被駆動部を前記一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２ベース部を回転させるための前記微振動であって且つ前記被駆動部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を加える。【００２９】
この態様によれば、被駆動部は、弾性部の弾性（例えば、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができるという弾性や、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができるという弾性）によって、一の方向に沿った軸を中心軸として回転駆動されると共に他の方向に沿った軸を中心軸として回転駆動される。より具体的には、第１弾性部の弾性を利用して第２ベース部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に、第２弾性部の弾性を利用して被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。ここで、被駆動部は、第２弾性部を介して第２ベース部に接続されているため、第２ベース部が他の方向に沿った軸を中心軸として回転することで、結果として被駆動部も他の方向に沿った軸を中心軸として回転する。つまり、この態様の駆動装置は、被駆動部の２軸回転駆動を行うことができる。但し、２軸以上の多軸回転駆動を行ってもよいことは言うまでもない。【００３０】
この態様では特に、印加部の動作により、第２ベース部を含む被懸架部及び第１弾性部により定まる共振周波数で第２ベース部（言い換えれば、第２ベース部により支持される被駆動部）が他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するような微振動が加えられる。より具体的には、印加部の動作により、第２ベース部を含む被懸架部（より具体的には、被駆動部を懸架する第２ベース部を含む構造体からなる被懸架部であって、被駆動部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）の他の方向に沿った軸周りの慣性モーメント及び第１弾性部のねじりばね定数により定まる共振周波数で第２ベース部（言い換えれば、第２ベース部により支持される被駆動部）が他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するような微振動が加えられる。同時に、この微振動は、被駆動部及び第２弾性部により定まる共振周波数で、被駆動部を、一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転させる。より具体的には、この微振動は、被駆動部の一の方向に沿った軸周りの慣性モーメント及び第２弾性部のねじりばね定数により定まる共振周波数で、被駆動部を、一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転させる。つまり、この態様では、同一の印加部（言い換えれば、単一の印加部）から、被駆動部の２軸回転駆動を行うための微振動が加えられる。【００３１】
ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものを被駆動部の回転方向に向かって大きくねじれさせ、そのねじれを弾性部や被駆動部に直接加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合）には、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向に向けてねじれさせる方向性を有する力）を一の印加部から加えると共に、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を他の方向に沿った軸を中心軸とする回転方向に向けてねじれさせる方向性を有する力）を他の印加部から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、通常は、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、１つの印加部からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。【００３２】
しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、被駆動部の２軸回転駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの印加部から加えられた微振動は、第１及び第２弾性部の弾性（つまり、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性及び被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性）を利用して、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。つまり、この態様では、被駆動部の２軸回転駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部（言い換えれば、単一の駆動源）を用いて、被駆動部の２軸回転駆動を行うための微振動を加えることができる。【００３３】
加えて、仮に１つの印加部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることで被駆動部の２軸回転駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分と、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を加振エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。【００３４】
尚、上述の説明では、第２ベース部を含む被懸架部として、被駆動部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部を例に説明を進めている。しかしながら、第２ベース部に対して他の構造体（例えば、後述の磁極やコイル又は櫛葉状電極等）が設置されている場合には、これらの他の構造体もまた被懸架部を構成することとなる。【００３５】
この態様では、前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２ベース部を回転させるための前記微振動であって且つ前記被駆動部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動を前記第１ベース部に加えるように構成してもよい。【００３６】
このように構成すれば、第１ベース部に微振動を加えることで、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００３７】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記被駆動部は、複数の被駆動部分に分割されており、前記弾性部は、(i)前記複数の被駆動部分のうちの第１群の被駆動部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第１群の被駆動部分を前記一の方向及び前記一の方向とは異なる他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第３弾性部と、(ii)前記複数の被駆動部分のうちの前記第１群の被駆動部分とは異なる第２群の被駆動部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第２群の被駆動部分を前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第４弾性部とを備え、前記印加部は、前記第１群の被駆動部分及び前記第３弾性部により定まる共振周波数で前記第１群の被駆動部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第１群の被駆動部分を回転させるための前記微振動であって且つ前記第２群の被駆動部分及び前記第４弾性部により定まる共振周波数で前記第２群の被駆動部分が前記前記一の方向及び他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記第２群の被駆動部分を回転させるための前記微振動を加える。【００３８】
この態様によれば、被駆動部を、一の共振周波数で共振しながら回転する第１群の被駆動部分と他の共振周波数で共振しながら回転する第２群の被駆動部分とに分割することができる。この場合であっても、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、当該微振動により、第１弾性部の弾性を利用して第１群の被駆動部分を一の方向及び他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させると共に、第２弾性部の弾性を利用して第２群の被駆動部分を一の方向及び他の方向の少なくとも一方に沿った軸を中心軸として回転させることができる。このため、被駆動部が異なる方向に沿った軸を中心軸として異なる共振周波数で共振しながら回転する複数の被駆動部分に分割されている場合であっても、単一の印加部を用いて複数の被駆動部分の夫々を好適に回転させることができる。【００３９】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記印加部は、単一の印加部である。【００４０】
この態様によれば、被駆動部の２軸回転駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部を用いて、被駆動部の２軸回転駆動を行うための微振動を加えることができる。但し、２軸以上の多軸回転駆動を行ってもよいことは言うまでもない。【００４１】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記弾性部は、前記被駆動物を前記一の方向とは異なる他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有しており、前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記被駆動部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記被駆動部を回転させるための駆動力の夫々を加える。【００４２】
この態様によれば、弾性部（より具体的には、後述する第１弾性部）の弾性を利用して被駆動部（より具体的には、被駆動部を懸架する構造体であって、後に詳述する被駆動部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体）を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に、弾性部（より具体的には、後述する第２弾性部）の弾性を利用して被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。このため、後に図面を用いて詳述するように、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００４３】
この態様では特に、上述の駆動装置の態様では被駆動部の回転の際に一の方向及び他の方向の夫々に沿って被駆動部が共振しているのに対して、被駆動部の移動の際に一の方向に沿って被駆動部が共振している一方で他の方向に沿って被駆動部が共振している必要がないという点において異なっている。このとき、印加部は、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いる必要はない。つまり、印加部は、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のある力（つまり、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向に直接作用する力）を用いてもよい。このように構成したとしても、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００４４】
尚、印加部は、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として、上述した方向性のある力に加えて上述した方向性のない力を用いてもよい。つまり、方向性のある力と方向性のない力とを組み合わせた力を用いて、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させてもよい。【００４５】
本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベースにより取り囲まれる第２ベース部とを備え、前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続し且つ前記第２ベース部を前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記被駆動部とを接続し且つ前記被駆動部を前記一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力の夫々を加える。【００４６】
この態様によれば、第１弾性部の弾性を利用して第２ベース部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に、第２弾性部の弾性を利用して被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。ここで、被駆動部は、第２弾性部を介して第２ベース部に接続されているため、第２ベース部が他の方向に沿った軸を中心軸として回転することで、結果として被駆動部も他の方向に沿った軸を中心軸として回転する。このため、後に図面を用いて詳述するように、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００４７】
この態様では特に、上述の駆動装置の態様では被駆動部の回転の際に一の方向及び他の方向の夫々に沿って被駆動部が共振しているのに対して、被駆動部の移動の際に一の方向に沿って被駆動部が共振している一方で他の方向に沿って被駆動部が共振している必要がないという点において異なっている。このとき、印加部は、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いる必要はない。つまり、印加部は、被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるための力として上述した方向性のある力（つまり、被駆動部を他の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向に直接作用する力）を用いてもよい。このように構成したとしても、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００４８】
この態様では、前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力の夫々を前記第２ベース部に加えるように構成してもよい。【００４９】
このように構成すれば、第２ベース部に微振動及び駆動力を加えることで、被駆動部の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【００５０】
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。【００５１】
以上説明したように、本実施形態の駆動装置によれば、ベース部と、被駆動部と、弾性部と、印加部とを備える。従って、方向性のある力以外の力を用いて被駆動部を回転させることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、図面を参照しながら、駆動装置の実施例について説明する。尚、以下では、駆動装置をＭＥＭＳスキャナに適用した例について説明する。【００５３】
（１）第１実施例
初めに、図１から図３を参照して、ＭＥＭＳスキャナの第１実施例について説明する。【００５４】
（１−１）基本構成
初めに、図１を参照して、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００の基本構成について説明する。ここに、図１は、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００の基本構成を概念的に示す平面図である。【００５５】
図１に示すように、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００は、上述した「ベース部」の一具体例を構成するベース１１０と、上述した「弾性部」の一具体例を構成するトーションバー１２０ａ及び１２０ｂと、上述した「被駆動部」の一具体例を構成するミラー１３０と、上述した「印加部」の一具体例を構成する駆動源部１４０とを備えている。【００５６】
ベース１１０は、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、第１ベース１１０は、図１中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図１中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図１に示す例では、ベース１１０は、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。また、ベース１１０は、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００の基礎となる構造体であって、不図示の基板ないしは支持部材に対して固定されている（言い換えれば、ＭＥＭＳスキャナ１００という系の内部においては固定されている）ことが好ましい。【００５７】
尚、図１では、ベース１１０が枠形状を有している例を示しているが、その他の形状を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、ベース１１０は、その一部の辺が開口となるコの字型形状を有していてもよい。或いは、例えば、ベース１１０は、内部に空隙を備える箱型形状を有していてもよい。つまり、ベース１１０は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｘ軸及び不図示のＺ軸（つまり、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸）によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｙ軸及び不図示のＺ軸によって規定される平面上に分布する２つの面とを有すると共に、これらの６つの面によって取り囲まれた空隙を有する箱形状を有していてもよい。或いは、ミラー１３０が配置される態様に応じて適宜ベース１１０の形状を任意に代えてもよい。【００５８】
トーションバー１２０ａは、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。トーションバー１２０ａは、図１中Ｙ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、トーションバー１２０ａは、Ｙ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、トーションバー１２０ａは、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。トーションバー１２０ａの一方の端部１２１ａは、ベース１１０の内側の辺１１１に接続される。トーションバー１２０ａの他方の端部１２２ａは、Ｙ軸の方向に沿ってベース１１０の内側の辺１１１に対向するミラーの辺１３１に接続される。【００５９】
同様に、トーションバー１２０ｂは、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。トーションバー１２０ｂは、図１中Ｙ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、トーションバー１２０ｂは、Ｙ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、トーションバー１２０ｂは、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。トーションバー１２０ｂの一方の端部１２１ｂは、Ｙ軸の方向に沿ってベース１１０の内側の辺（言い換えれば、領域部分）１１１（つまり、トーションバー１２０ａの一方の端部１２１ａが接続されるベース１１０の内側の辺１１１）に対向するベース１１０の内側の辺１１２に接続される。トーションバー１２０ｂの他方の端部１２２ｂは、Ｙ軸の方向に沿ってベース１１０の内側の辺１１２に対向するミラー１３０の辺１３２に接続される。【００６０】
ミラー１３０は、ベース１１０の内部の空隙に、トーションバー１２０ａ及び１２０ｂによって吊り下げられる又は支持されるように配置される。ミラー１３０は、トーションバー１２０ａ及び１２０ｂの弾性によって、Ｙ軸の方向を中心軸として回転するように構成されている。【００６１】
駆動源部１４０は、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるために必要な微振動をベース１１０に対して加える。尚、駆動源部１４０が微振動をベース１１０に加えることができる限りは、その配置態様は任意に定めてもよい。また、ベース１１０に対して力を加えることに限らず、その他の位置に対して力を加えることができるように構成されてもよい。【００６２】
より具体的には、駆動源部１４０は、圧電素子１４０ａと、伝達枝１４０ｂと、空隙１４０ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に固定される支持板１４０ｃとを備えている。支持板１４０ｃ上では、空隙１４０ｄによって規定されると共に相対向する枝１４０ｅ及び１４０ｆによって、圧電素子１４０ａが挟持される。不図示の電極を介して圧電素子１４０ａに電圧を印加することで、圧電素子１４０ａはその形状を変化させる。この圧電素子１４０ａの形状の変化は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。【００６３】
尚、駆動源部１４０としては、圧電効果に起因した微振動を加える駆動源部に限らず、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部及び静電力に起因した力を加える駆動源部を用いてもよい。もちろん、その他の方式を用いてもよいことは言うまでもない。【００６４】
例えば、電磁力に起因した微振動を加える被駆動源部は、枝１４０ｅに配置される磁極と枝１４０ｆに配置されるコイルとを備えている。この場合、コイルには、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。コイルへの電圧の印加によって電流が流れ、コイルと磁極との間に電磁相互作用が生ずる。その結果、電磁相互作用による電磁力が発生する。この電磁力は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。【００６５】
また、静電力に起因した微振動を加える被駆動源部は、枝１４０ｅに配置される櫛葉状の第１電極と、枝１４０ｆに配置されると共に第１電極の間に分布する櫛葉状の第２電極とを備えている。この場合、第１電極には、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。ここで、第１電極と第２電極との間の電位差に起因して、第１電極と第２電極との間には静電力（言い換えれば、クーロン力）が生ずる。この静電力は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。【００６６】
（１−２）ＭＥＭＳスキャナの動作
続いて、図２を参照して、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００の動作の態様（具体的には、ミラー１３０を回転させる動作の態様）について説明する。ここに、図２は、第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００による動作の態様を概念的に示す平面図である。【００６７】
第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００の動作時には、駆動源部１４０は、圧電素子１４０ａが図２中Ｘ軸の方向に沿って伸縮するように、不図示の電極を介して圧電素子１４０ａに電圧が印加される。これにより、圧電素子１４０ａの形状が変化すると共に、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状が変化する。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。【００６８】
ここで、圧電素子１４０ａの形状の変化が図２中Ｘ軸の方向であるため、この圧電素子１４０ａの形状の変化によって生ずる枝１４０ｅ及び１４０ｆの夫々の形状の変化は、図２中Ｘ軸の方向に沿って発生する。ここで、この圧電素子１４０ａの形状の変化によって生ずる力そのものは、ミラー１３０の回転方向（つまり、Ｙ軸に沿った方向を中心軸とする回転方向）とは異なる。一方で、この圧電素子１４０ａの形状の変化（つまり、枝１４０ｅ及び１４０ｆの夫々の形状の変化）は、支持板１４０ｃ及び伝達枝１４０ｂを介して、微振動（言い換えれば、波動エネルギーであって、方向性のない力）としてベース１１０に伝わる。より具体的には、駆動源部１４０は、基礎となるベース１１０に対して、ベース１１０そのものの回転方向のねじれをなくしつつもベース１１０内を伝搬する微振動を、波動エネルギーとして加える。言い換えれば、駆動源部１４０は、ベース１１０そのものに回転方向のねじれを与える力を加えることに代えて、ベース１１０内をエネルギーとして（言い換えれば、力を発現させる波動エネルギーとして）伝搬する微振動を加える。このような微振動は、ベース１１０内を伝搬している時点では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動としてベース１１０内を伝搬する波動エネルギーは、ベース１１０内を任意の方向に向かって伝搬する。また、このような微振動が加えられたベース１１０は、ベース１１０そのものが振動する物体となるというよりは、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）を伝搬する媒体となる。【００６９】
その結果、駆動源部１４０からベース１１０に対して加えられる微振動は、ベース１１０からトーションバー１２０ａ及び１２０ｂへと伝わる。その後、図２に示すように、ベース１１０内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、トーションバー１２０ａ及び１２０ｂ自身の弾性に応じた方向に向かってトーションバー１２０ａ及び１２０ｂを回転させたり、ミラー１３０を回転させたりする。言い換えれば、ベース１１０内を伝搬してきた微振動は、トーションバー１２０ａ及び１２０ｂの回転やミラー１３０の回転という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、ベース１１０内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ミラー１３０を回転させることができる。その結果、図２に示すように、ミラー１３０が、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。より具体的には、ミラー１３０は、共振周波数での回転動作を所定の角度の範囲内で繰り返すように（言い換えれば、所定の角度の範囲内での回転の往復運動を繰り返す）。尚、波動エネルギーは、音として外部に取り出すことができるが、この場合に発生する音は、いわゆるピストンモーションによって得られる音と比較して、その発音原理が異なるものである。【００７０】
このとき、ミラー１３０は、ミラー１３０並びにトーションバー１２０ａ及び１２０ｂに応じて定まる共振周波数で共振するように回転する。例えば、ミラー１３０のＹ軸に沿った軸回り慣性モーメントがＩであり且つトーションバー１２０ａ及び１２０ｂを１本のバネとみなした場合のねじりバネ定数がｋであるとすれば、ミラー１３０は、（１／（２π））×√（ｋ／Ｉ）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ／Ｉ）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。このため、駆動源部１４０は、ミラー１３０が上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。【００７１】
ここで、図３を参照して、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について更に説明する。ここに、図３は、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。尚、以下の説明では、駆動源部１４０が電磁力に起因した微振動を加える構成を用いて説明を進める。【００７２】
図３に示すように、駆動源部１４０は、伝達枝１４０ｂと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される支持板１４０ｃであって且つＸ軸の方向に沿って相対向する枝１４０ｘ及び１４０ｙを備える支持板１４０ｃと、枝１４０ｘ及び１４０ｙの夫々に巻かれたコイル１４０ｚとを備えている。また、枝１４０ｘ及び１４０ｙの形状及び特性は同一であるとし、枝１４０ｘに巻かれたコイル１４０ｚの特性（例えば、巻き数等）及び枝１４０ｙに巻かれたコイル１４０ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるものとする。【００７３】
ここで、枝１４０ｘ及び１４０ｙの夫々に巻かれたコイル１４０に電流を流すと、電磁相互作用により、枝１４０ｘに対して枝１４０ｙの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｘ軸の負の方向であって図３中左側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、枝１４０ｙに対しても、枝１４０ｘの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｘ軸の正の方向であって図３中右側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、枝１４０ｘと１４０ｙとが接合する点Ｐ（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ）には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐにおける力には方向性がないことになる。同様に、電磁相互作用により、枝１４０ｘに対して枝１４０ｙから引き離される力（つまり、Ｘ軸の正の方向であって図３中右側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、枝１４０ｙに対しても枝１４０ｘから引き離される力（つまり、Ｘ軸の負の方向であって図３中左側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、枝１４０ｘと１４０ｙとが接合する点Ｐ）には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐにおける力には方向性がないことになる。【００７４】
しかしながら、本願発明者の実験によれば、上記構成によってベース１１０内を微振動（つまり、波動エネルギーであって、方向性のない力）が伝搬し、その結果、ミラー１３０がＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが判明している。つまり、駆動源部１４０により加えられる微振動が上述した方向性のない力（言い換えれば、波動エネルギー）としてベース１１０内を伝搬することで、ミラー１３０がＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが判明している。【００７５】
このように、第１実施例においては、ミラー１３０がミラー１３０並びにトーションバー１２０ａ及び１２０ｂに応じて定まる共振周波数で共振するようにＹ軸の方向に沿った軸を中心軸としてミラー１３０を回転させることができる。つまり、第１実施例においては、ミラー１３０はＹ軸を中心軸として自励共振する。【００７６】
ここで、「共振」とは、無限小の力の繰り返しにより無限大の変位が生じる現象であること。このため、ミラー１３０を回転させるために加えられる力を小さくしても、ミラー１３０の回転範囲（言い換えれば、回転方向の振幅）を大きくとることができる。つまり、ミラー１３０が回転するために必要な力を相対的に小さくすることができる。このため、ミラー１３０の回転に必要な力を加えるために必要な電力量をも少なくすることができる。従って、より効率的にミラー１３０を移動させることができ、その結果、ＭＥＭＳスキャナ１００の低消費電力化を実現することができる。【００７７】
加えて、第１実施例では、方向性を有していない力を加えている。【００７８】
ここで、比較例として、いわゆる方向性を有する力を加えることでミラー１３０の回転駆動を行う構成（例えば、ベース１１０そのものをミラー１３０の回転方向に向かって大きくねじれさせ、そのねじれをトーションバー１２０ａ及び１２０ｂやミラー１３０に直接加えることでミラー１３０の回転駆動を行う構成）を例にあげて説明する。この場合、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、ベース１１０を、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるようにねじれさせる力）をある駆動源部１４０から加える必要がある。このため、このような方向性を有する力を加えることができるように、駆動源部１４０の配置位置を適切に設定しなければならない。つまり、方向性を有する力を加える場合には、当該力を作用させる方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまう。【００７９】
しかるに、第１実施例では、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ミラー１３０の回転の方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、駆動源部１４０の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、駆動源部１４０から加えられる微振動（つまり、方向性のない力）は、トーションバー１２０ａ及び１２０ｂの弾性を利用して、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。これにより、ＭＥＭＳスキャナ１００の設計の自由度を相対的に増加させることができる。これは、各構成要件のサイズ的な又は設計的な制約が大きいＭＥＭＳスキャナにとって実践上非常に有利である。【００８０】
（２）第２実施例
初めに、図４から図７を参照して、ＭＥＭＳスキャナの第２実施例について説明する。【００８１】
（２−１）基本構成
初めに、図４を参照して、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１の基本構成について説明する。ここに、図４は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１の基本構成を概念的に示す平面図である。【００８２】
図４に示すように、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１は、上述した「ベース部（或いは、第１ベース部）」の一具体例を構成する第１ベース１１０−１と、上述した「弾性部（或いは、第１弾性部）」の一具体例を構成する第１トーションバー１２０ａ−１と、上述した「弾性部（或いは、第１弾性部）」の一具体例を構成する第１トーションバー１２０ｂ−１と、上述した「ベース部（或いは、第２ベース部）」の一具体例を構成する第２ベース１１０−２と、上述した「弾性部（或いは、第２弾性部）」の一具体例を構成する第２トーションバー１２０ａ−２と、上述した「弾性部（或いは、第２弾性部）」の一具体例を構成する第２トーションバー１２０ｂ−２と、上述した「被駆動部」の一具体例を構成するミラー１３０と、上述した「印加部」の一具体例を構成する駆動源部１４０とを備えている。【００８３】
第１ベース１１０−１は、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、第１ベース１１０−１は、図４中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図４中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図４に示す例では、第１ベース１１０−１は、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。また、第１ベース１１０−１は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１の基礎となる構造体であって、不図示の基板ないしは支持部材に対して固定されている（言い換えれば、ＭＥＭＳスキャナ１０１という系の内部においては固定されている）ことが好ましい。【００８４】
尚、図４では、第１ベース１１０−１が枠形状を有している例を示しているが、その他の形状を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、第１ベース１１０−１は、その一部の辺が開口となるコの字型形状を有していてもよい。或いは、例えば、第１ベース１１０−１は、内部に空隙を備える箱型形状を有していてもよい。つまり、第１ベース１１０−１は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｘ軸及び不図示のＺ軸（つまり、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸）によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｙ軸及び不図示のＺ軸によって規定される平面上に分布する２つの面とを有すると共に、これらの６つの面によって取り囲まれた空隙を有する箱形状を有していてもよい。或いは、ミラー１３０が配置される態様に応じて適宜第１ベース１１０−１の形状を任意に代えてもよい。【００８５】
第１トーションバー１２０ａ−１は、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第１トーションバー１２０ａ−１は、図４中Ｘ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、第１トーションバー１２０ａ−１は、Ｘ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＹ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第１トーションバー１２０ａ−１は、Ｘ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＹ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。第１トーションバー１２０ａ−１の一方の端部１２１ａ−１は、第１ベース１１０−１の内側の辺１１５−１に接続される。第１トーションバー１２０ａ−１の他方の端部１２２ａ−１は、Ｘ軸の方向に沿って第１ベース１１０−１の内側の辺１１５−１に対向する第２ベース１１０−２の外側の辺１１７−２に接続される。【００８６】
同様に、第１トーションバー１２０ｂ−１は、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第１トーションバー１２０ｂ−１は、図４中Ｘ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、第１トーションバー１２０ｂ−１は、Ｘ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＹ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第１トーションバー１２０ｂ−１は、Ｘ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＹ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。第１トーションバー１２０ｂ−１の一方の端部１２１ｂ−１は、Ｘ軸の方向に沿って第１ベース１１０−１の内側の辺（言い換えれば、領域部分）１１５−１（つまり、第１トーションバー１２０ａ−１の一方の端部１２１ａ−１が接続される第１ベース１１０−１の内側の辺１１５−１）に対向する第１ベース１１０−１の内側の辺１１６−１に接続される。第１トーションバー１２０ｂ−１の他方の端部１２２ｂ−１は、Ｘ軸の方向に沿って第１ベース１１０−１の内側の辺１１６−１に対向する第２ベース１１０−２の外側の辺１１８−２に接続される。【００８７】
第２ベース１１０−２は、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、第２ベース１１０−２は、図４中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図４中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図４に示す例では、第２ベース１１０−２は、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。【００８８】
また、第２ベース１１０−２は、第１ベース１１０−１の内部の空隙に、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。第２ベース１１０−２は、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の弾性によって、Ｘ軸の方向を中心軸として回転するように構成されている。【００８９】
尚、図４では、第２ベース１１０−２が枠形状を有している例を示しているが、その他の形状を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、第２ベース１１０−２は、その一部の辺が開口となるコの字型形状を有していてもよい。或いは、例えば、第２ベース１１０−２は、内部に空隙を備える箱型形状を有していてもよい。つまり、第２ベース１１０−２は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｘ軸及び不図示のＺ軸（つまり、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸）によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｙ軸及び不図示のＺ軸によって規定される平面上に分布する２つの面とを有すると共に、これらの６つの面によって取り囲まれた空隙を有する箱形状を有していてもよい。或いは、ミラー１３０が配置される態様に応じて適宜第２ベース１１０−２の形状を任意に代えてもよい。【００９０】
第２トーションバー１２０ａ−２は、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第２トーションバー１２０ａ−２は、図４中Ｙ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、第２トーションバー１２０ａ−２は、Ｙ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第２トーションバー１２０ａ−２は、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。第２トーションバー１２０ａ−２の一方の端部１２１ａ−２は、第２ベース１１０−２の内側の辺１１１−２に接続される。第２トーションバー１２０ａ−２の他方の端部１２２ａ−２は、Ｙ軸の方向に沿って第２ベース１１０−２の内側の辺１１１−２に対向するミラー１３０の一方の辺１３１に接続される。【００９１】
同様に、第２トーションバー１２０ｂ−２は、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第２トーションバー１２０ｂ−２は、図４中Ｙ軸の方向に延伸するように配置される。言い換えれば、第２トーションバー１２０ｂ−２は、Ｙ軸の方向に延伸する長手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する短手を有する形状を有している。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第２トーションバー１２０ｂ−１は、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。第２トーションバー１２０ｂ−２の一方の端部１２１ｂ−２は、Ｙ軸の方向に沿って第２ベース１１０−２の内側の辺（言い換えれば、領域部分）１１１−２（つまり、第２トーションバー１２０ａ−２の一方の端部１２１ａ−２が接続される第２ベース１１０−２の内側の辺１１１−２）に対向する第２ベース１１０−２の内側の辺１１２−２に接続される。第２トーションバー１２０ｂ−２の他方の端部１２２ｂ−２は、Ｙ軸の方向に沿って第２ベース１１０−２の内側の辺１１２−２に対向するミラー１３０の他方の辺１３２に接続される。【００９２】
ミラー１３０は、第２ベース１１０−２の内部の空隙に、第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。ミラー１３０は、第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の弾性によって、Ｙ軸の方向を中心軸として回転するように構成されている。【００９３】
駆動源部１４０は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるために必要であって且つミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるために必要な微振動を第１ベース１１０−１に対して加える。尚、駆動源部１４０が上述の微振動を第１ベース１１０−１に加えることができる限りは、その配置態様は任意に定めてもよい。また、第１ベース１１０−１に対して微振動を加えることに限らず、その他の位置に対して微振動を加えることができるように構成されてもよい。【００９４】
より具体的には、駆動源部１４０は、圧電素子１４０ａと、伝達枝１４０ｂと、空隙１４０ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に固定される支持板１４０ｃとを備えている。支持板１４０ｃ上では、空隙１４０ｄによって規定されると共に相対向する枝１４０ｅ及び１４０ｆによって、圧電素子１４０ａが挟持される。不図示の電極を介して圧電素子１４０ａに電圧を印加することで、圧電素子１４０ａはその形状を変化させる。この圧電素子１４０ａの形状の変化は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に伝えられる。【００９５】
尚、駆動源部１４０としては、圧電効果に起因した微振動を加える駆動源部に限らず、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部及び静電力に起因した微振動を加える駆動源部を用いてもよい。もちろん、その他の方式を用いてもよいことは言うまでもない。【００９６】
例えば、電磁力に起因した微振動を加える被駆動源部は、枝１４０ｅに配置される磁極と枝１４０ｆに配置されるコイルとを備えている。この場合、コイルには、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。コイルへの電圧の印加によって、コイルと磁極との間に電磁相互作用が生ずる。その結果、電磁相互作用による電磁力が発生する。この電磁力は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に伝えられる。【００９７】
また、静電力に起因した微振動を加える被駆動源部は、枝１４０ｅに配置される櫛葉状の第１電極と、枝１４０ｆに配置されると共に第１電極の間に分布する櫛葉状の第２電極とを備えている。この場合、第１電極には、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。ここで、第１電極と第２電極との間の電位差に起因して、第１電極と第２電極との間には静電力（言い換えれば、クーロン力）が生ずる。この静電力は、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に伝えられる。【００９８】
（２−２）ＭＥＭＳスキャナの動作
続いて、図５を参照して、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１の動作の態様（具体的には、ミラー１３０を回転させる動作の態様）について説明する。ここに、図５は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１による動作の態様を概念的に示す平面図である。【００９９】
第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１の動作時には、駆動源部１４０は、圧電素子１４０ａが図５中Ｘ軸の方向に沿って伸縮するように、不図示の電極を介して圧電素子１４０ａに電圧を印加する。これにより、圧電素子１４０ａの形状が変化すると共に、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状が変化する。その結果、枝１４０ｅ及び１４０ｆの形状の変化は、後に詳述するように振動そのものに代えて振動のエネルギーとして伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に伝えられる。【０１００】
ここで、圧電素子１４０ａの形状の変化が図５中Ｘ軸の方向であるため、この圧電素子１４０ａの形状の変化によって生ずる枝１４０ｅ及び１４０ｆの夫々の形状の変化は、図５中Ｘ軸の方向に沿って発生する。ここで、この圧電素子１４０ａの形状の変化によって生ずる力そのものは、第２ベース１１０−２の回転方向（つまり、Ｘ軸に沿った方向を中心軸とする回転方向）及びミラー１３０の回転方向（つまり、Ｙ軸に沿った方向を中心軸とする回転方向）の夫々とは異なる。一方で、この圧電素子１４０ａの形状の変化（つまり、枝１４０ｅ及び１４０ｆの夫々の形状の変化）は、支持板１４０ｃ及び伝達枝１４０ｂを介して、微振動（言い換えれば、波動エネルギーであって、方向性のない力）として第１ベース１１０−１に伝わる。より具体的には、駆動源部１４０は、基礎となる第１ベース１１０−１に対して、第１ベース１１０−１そのものの回転方向のねじれをなくしつつも第１ベース１１０−１内を伝搬する微振動を、波動エネルギーとして加える。言い換えれば、駆動源部１４０は、第１ベース１１０−１そのものに回転方向のねじれを与える力を加えることに代えて、第１ベース１１０−１内をエネルギーとして（言い換えれば、力を発現させるエネルギーとして）伝搬する微振動を加える。このような微振動は、第１ベース１１０−１内を伝搬している時点では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動としてベース１１０内を伝搬する波動エネルギーは、ベース１１０内を任意の方向に向かって伝搬する。また、このような微振動が加えられた第１ベース１１０−１は、第１ベース１１０−１そのものが振動する物体となるというよりは、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）を伝搬する媒体となる。【０１０１】
その結果、駆動源部１４０から第１ベース１１０−１に対して加えられる微振動は、第１ベース１１０−１から第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１へと伝わる。その後、図５に示すように、第１ベース１１０−１内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１自身の弾性に応じた方向に向かって第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１を回転させたり、第２ベース１１０−２を回転させたりする。言い換えれば、第１ベース１１０−１内を伝搬してきた微振動は、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の回転や第２ベース１１０−２の回転という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、第１ベース１１０−１内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ミラー１３０を支持する第２ベース１１０−２を回転させることができる。その結果、図５に示すように、第２ベース１１０−２が、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。より具体的には、第２ベース１１０−２は、共振周波数での回転動作を所定の角度の範囲内で繰り返す（言い換えれば、所定の角度の範囲内での回転の往復運動を繰り返す）。【０１０２】
このとき、第２ベース１１０−２は、第２ベース１１０−２を含む被懸架部（言い換えれば、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１により懸架される第２ベース１１０−２を含む被懸架部）並びに第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１に応じて定まる共振周波数で共振するように回転する。例えば、第２ベース１１０−２を含む被懸架部のＸ軸に沿った軸回りの慣性モーメント（より具体的には、第２ベース１１０−２内に備えられる第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２並びにミラー１３０の夫々の質量をも加味した第２ベース１１０−２という系全体からなる被懸架設部のＸ軸に沿った軸回りの慣性モーメント）がＩ１であり且つ第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１を１本のバネとみなした場合のねじりバネ定数がｋ１であるとすれば、第２ベース１１０−２は、（１／（２π））×√（ｋ１／Ｉ１）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ１／Ｉ１）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。このため、駆動源部１４０は、第２ベース１１０−２が上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。【０１０３】
同様に、駆動源部１４０から第１ベース１１０−１に対して加えられる微振動は、第１ベース１１０−１から第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１、並びに第２ベース１１０−２を介して第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２へと伝わる。その後、図５に示すように、第１ベース１１０−１内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２自身の弾性に応じた方向に向かって第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２を回転させたり、ミラー１３０を回転させたりする。言い換えれば、第１ベース１１０−１内を伝搬してきた微振動は、第２トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の回転やミラー１３０の回転という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、第１ベース１１０−１及び第２ベース１１０−２内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ミラー１３０を回転させることができる。その結果、図５に示すように、ミラー１３０が、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。より具体的には、ミラー１３０は、共振周波数での回転動作を所定の角度の範囲内で繰り返す（言い換えれば、所定の角度の範囲内での回転の往復運動を繰り返す）。【０１０４】
このとき、ミラー１３０は、ミラー１３０並びに第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２に応じて定まる共振周波数で共振するように回転する。例えば、ミラー１３０のＹ軸に沿った軸回りの慣性モーメントがｍ２であり且つ第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２を１本のバネとみなした場合のねじりバネ定数がｋ２であるとすれば、ミラー１３０は、（１／（２π））×√（ｋ２／Ｉ２）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ２／Ｉ２）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。このため、駆動源部１４０は、ミラー１３０が上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。【０１０５】
ここで、図６を参照して、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について更に説明する。ここに、図６は、駆動源部１４０から微振動に起因した加えられる方向性のない力について説明するための平面図である。尚、以下の説明では、駆動源部１４０が電磁力に起因した微振動を加える構成を用いて説明を進める。【０１０６】
図６に示すように、駆動源部１４０は、伝達枝１４０ｂと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される支持板１４０ｃであって且つＸ軸の方向に沿って相対向する枝１４０ｘ及び１４０ｙを備える支持板１４０ｃと、枝１４０ｘ及び１４０ｙの夫々に巻かれたコイル１４０ｚとを備えている。また、枝１４０ｘ及び１４０ｙの形状及び特性は同一であるとし、枝１４０ｘに巻かれたコイル１４０ｚの特性（例えば、巻き数等）及び枝１４０ｙに巻かれたコイル１４０ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるものとする。【０１０７】
ここで、枝１４０ｘ及び１４０ｙの夫々に巻かれたコイル１４０に電流を流すと、電磁相互作用により、枝１４０ｘに対して枝１４０ｙの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｘ軸の負の方向であって図６中左側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、枝１４０ｙに対しても、枝１４０ｘの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｘ軸の正の方向であって図６中右側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、枝１４０ｘと１４０ｙとが接合する点Ｐ（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ）には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐにおける力には方向性がないことになる。同様に、電磁相互作用により、枝１４０ｘに対して枝１４０ｙから引き離される力（つまり、Ｘ軸の正の方向であって図６中右側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、枝１４０ｙに対しても枝１４０ｘから引き離される力（つまり、Ｘ軸の負の方向であって図６中左側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、枝１４０ｘと１４０ｙとが接合する点Ｐには微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐにおける力には方向性がないことになる。【０１０８】
しかしながら、本願発明者の実験によれば、上記構成によって第１ベース１１０−１内を微振動（つまり、波動エネルギーであって、方向性のない力）が伝搬し、その結果、第２ベース１１０−２がＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転すると共に、ミラー１３０がＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが判明している。つまり、駆動源部１４０により加えられる微振動が上述した方向性のない力（言い換えれば、波動エネルギー）として第１ベース１１０−１内を伝搬することで、第２ベース１１０−２がＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転すると共に、ミラー１３０がＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが判明している。【０１０９】
また、実際の実験結果のグラフについて、図７を参照して説明する。ここに、図７は、実験結果のグラフである。尚、実験では、「３ｍｍ×４ｍｍ」のサイズのミラー１３０を用い、第２ベース１１０−２の共振周波数を７００Ｈｚに設定し、且つミラー１３０の共振周波数を５．３ｋＨｚに設定している。尚、本発明がこれらの数値を有する構成に限定されることを意図するものではない。【０１１０】
図７（ａ）は、第２ベース１１０−２のＸ軸の方向に沿った軸を中心軸とする回転の態様を示す。図７（ａ）の横軸は、駆動源部１４０に加えられる信号の周波数を示し、図７（ａ）の縦軸は、第２ベース１１０−２の回転量（左側）及び回転の位相（右側）を示している。図７（ａ）に示すグラフから分かるように、駆動源部１４０に加えられる信号周波数を変更していった場合には、信号の繰り返しの周波数が「７００Ｈｚ」となった時点で第２ベース１１０−２の回転量が最大となり且つ回転の位相が反転することが分かる。これは、第２ベース１１０−２が「７００Ｈｚ」の周波数で共振しながら、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転していることを示している。つまり、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、第２ベース１１０−２が「７００Ｈｚ」の周波数で共振しながら、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが実験により確認されている。【０１１１】
図７（ｂ）は、ミラー１３０のＹ軸の方向に沿った軸を中心軸とする回転の態様を示す。図７（ｂ）の横軸は、駆動源部１４０に加えられる信号の周波数を示し、図７（ｂ）の縦軸は、ミラー１３０の回転量（左側）及び回転の位相（右側）を示している。図７（ｂ）に示すグラフから分かるように、駆動源部１４０に加えられる信号の周波数を変更させていった場合には、信号の繰り返しの周波数が「５．３ｋＨｚ」となった時点でミラー１３０の回転量が最大となり且つ回転の位相が反転することが分かる。これは、ミラー１３０が「５．３ｋＨｚ」の周波数で共振しながら、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転していることを示している。つまり、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、ミラー１３０が「５．３ｋＨｚ」の周波数で共振しながら、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転することが実験により確認されている。【０１１２】
このように、第２実施例においては、ミラー１３０がミラー１３０並びに第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２に応じて定まる共振周波数で共振するようにＹ軸の方向に沿った軸を中心軸としてミラー１３０を回転させることができると共に、第２ベース１１０−２が第２ベース１１０−２並びに第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１に応じて定まる共振周波数で共振するようにＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として第２ベース１１０−２を回転させることができる。ここで、ミラー１３０が第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２を介して第２ベース１１０−２に接続されていることを考慮すれば、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸とする第２ベース１１０−２の回転に合わせて、ミラー１３０もまたＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。その結果、ミラー１３０がＸ軸及びＹ軸の夫々を中心軸として共振するようにミラー１３０を回転させることができる。つまり、第２実施例においては、ミラー１３０はＸ軸及びＹ軸の夫々を中心軸として自励共振する。【０１１３】
ここで、「共振」とは、無限小の力の繰り返しにより無限大の変位が生じる現象であること。このため、ミラー１３０を回転させるために加えられる力を小さくしても、ミラー１３０の回転範囲（言い換えれば、回転方向の振幅）を大きくとることができる。つまり、ミラー１３０が回転するために必要な力を相対的に小さくすることができる。このため、ミラー１３０の回転に必要な力を加えるために必要な電力量をも少なくすることができる。従って、より効率的にミラー１３０を移動させることができ、その結果、ＭＥＭＳスキャナ１０１の低消費電力化を実現することができる。【０１１４】
加えて、第２実施例では、方向性を有していない力を加えている。【０１１５】
ここで、比較例として、いわゆる方向性を有する力を加えることでミラー１３０の２軸回転駆動を行う構成（例えば、第１ベース１１０−１そのものを大きくねじれさせ、そのねじれを第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１や第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２やミラー１３０に直接加えることでミラー１３０の２軸回転駆動を行う構成）を例にあげて説明する。この場合、ミラー１３０をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、第１ベース１１０−１を、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるようにねじれさせる力）をある駆動源部１４０から加えると共に、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力（つまり、第１ベース１１０を、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるようにねじれさせる力）を他の駆動源部１４０から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることでミラー１３０の２軸回転駆動を行う場合には、通常は、２つ以上の駆動源部１４０をＭＥＭＳスキャナが備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることでミラー１３０の２軸回転駆動を行う場合には、１つの駆動源部１４０からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の駆動源部１４０をＭＥＭＳスキャナが備えていなければならない。【０１１６】
しかるに、第２実施例では、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、ミラー１３０の２軸回転駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの駆動源部１４０から加えられた微振動（つまり、方向性のない力）は、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の弾性（つまり、ミラー１３０を支持する第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性）並びに第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の弾性（つまり、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性）を利用して、ミラー１３０をＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。つまり、第２実施例では、ミラー１３０の２軸回転駆動を行う場合であっても、２つの駆動源部１４０を備える必要は必ずしもない。このため、単一の駆動源部１４０を用いて、ミラー１３０の２軸回転駆動を行うための微振動に起因した方向性のない力を加えることができる。【０１１７】
加えて、仮に１つの駆動源部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることでミラー１３０の２軸回転駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、ミラー１３０をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分と、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、第２実施例では、微振動に起因した方向性のない力を波動エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。【０１１８】
加えて、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ミラー１３０の回転の方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、駆動源部１４０の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、駆動源部１４０から加えられる微振動（つまり、方向性のない力）は、第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１並びに第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々の弾性を利用して、ミラー１３０をＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。これにより、ＭＥＭＳスキャナ１０１の設計の自由度を相対的に増加させることができる。これは、各構成要件のサイズ的な又は設計的な制約が大きいＭＥＭＳスキャナにとって実践上非常に有利である。【０１１９】
（３）第３実施例
続いて、図８及び図９を参照して、ＭＥＭＳスキャナの第３実施例について説明する。ここに、図８は、第３実施例に係る一の構成のＭＥＭＳスキャナ１０２の基本構成を概念的に示す平面図であり、図９は、第３実施例に係る他の構成のＭＥＭＳスキャナ１０３の基本構成を概念的に示す平面図である。尚、上述した第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００及び第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と同一の構成については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。【０１２０】
図８に示すように、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と同様に、第１ベース１１０−１と、第１トーションバー１２０ａ−１と、第１トーションバー１２０ｂ−１と、第２ベース１１０−２と、第２トーションバー１２０ａ−２と、第２トーションバー１２０ｂ−２と、ミラー１３０と、駆動源部１５０とを備えている。【０１２１】
第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２は特に、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と比較して、駆動源部１５０の配置位置が異なっている。具体的には、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２では、駆動源部１５０は、第２ベース１１０−２に対して力を加えることができるように配置されている。より具体的には、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２が備える駆動源部１５０は、ミラー１３０を挟んで配置される２つの駆動源部１５０ａ及び１５０ｂを備えている。駆動源部１５０ａは、静電力に起因した力を加える駆動源部であって、第１ベース１１０−１の内側の辺１１１−１に配置される櫛葉状の第１電極１５１ａと、第２ベース１１０−２の外側の辺１１３−２に配置されると共に第１電極１５１ａの間に分布する第２電極１５２ａとを備える。また、駆動源部１５０ｂは、静電力に起因した力を加える駆動源部であって、第１ベース１１０−１の内側の辺１１２−１に配置される櫛葉状の第１電極１５１ｂと、第２ベース１１０−２の外側の辺１１４−２に配置されると共に第１電極１５１ｂの間に分布する第２電極１５２ｂとを備える。【０１２２】
第３実施例に係る駆動源部１５０ａ及び１５０ｂの夫々は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるために必要な力を第２ベース１１０−２に加える。特に、駆動源部１５０ａ及び１５０ｂの夫々は、第２ベース１１０−２を回転させるために、第２ベース１１０−２を相対的に大きく振動させる力を第２ベース１１０−２に対して加える。より具体的には、第１電極１５１ａ及び１５１ｂ並びに第２電極１５２ａ及び１５２ｂの夫々に対して電圧を印加すると、第１電極１５１ａと第２電極１５２ａとの間及び第１電極１５１ｂと第２電極１５２ｂとの間には、互いに引き合う静電力が発生する。この静電力は、図８の紙面に対して奥側から手前側又は手前側から奥側へ向かう力として第２ベース１１０−２に対して作用する。その結果、第２ベース１１０−２は相対的に大きく振動することで、Ｘ軸に沿った軸を中心軸として回転する。つまり、駆動源部１５０ａ及び１５０ｂの夫々は、第２ベース１１０−１をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力（つまり、方向性を有する力）を第２ベース１１０−２に直接加えることで、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる。同時に、駆動源部１５０ａ及び１５０ｂの夫々は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用して、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる。言い換えれば、ミラー１３０は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用して、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。ここで、第１電極１５１ａと第２電極１５２ａとの間及び第１電極１５１ｂと第２電極１５２ｂとの間に発生する静電力は、その発生時点では、第２ベース１１０−１をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有しているものの、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有しているものではない。従って、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用してミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる場合には、当該力は上述した方向性のない力に相当する。【０１２３】
このような動作を実現するために、駆動源部１５０ａ及び１５０ｂの夫々には、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を発生させるための信号（つまり、電圧信号）に対して、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる際の共振周波数に同期した信号（つまり、微振動を発生させるための電圧信号）が重畳された信号が、入力信号として加えられる。【０１２４】
このため、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２によれば、ミラー１３０をＹ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のない力を利用しつつも、ミラー１３０（言い換えれば、ミラー１３０を支持する第２ベース１１０−２）をＸ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のある力を利用している。このように構成しても、ミラー１３０の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【０１２５】
図９に示すように、第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と同様に、第１ベース１１０−１と、第１トーションバー１２０ａ−１と、第１トーションバー１２０ｂ−１と、第２ベース１１０−２と、第２トーションバー１２０ａ−２と、第２トーションバー１２０ｂ−２と、ミラー１３０と、駆動源部１６０とを備えている。【０１２６】
第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３は特に、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と比較して、駆動源部１６０の配置位置が異なっている。具体的には、第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３では、駆動源部１６０は、第２ベース１１０−２に対して力を加えることができるように配置されている。つまり、第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３における駆動源部１６０の配置位置は、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２における駆動源部１５０の配置位置と同一である。第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３は、第３実施例に係る第１のＭＥＭＳスキャナ１０２と比較して、駆動源部１６０の構成が異なるという点において異なっている。より具体的には、第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３が備える駆動源部１６０は、電磁力に起因した力を加える駆動源部であって、第２ベース１１０−２の枠形状に沿って配置されるコイル１６１と、第１ベース１１０−１の内側の辺１１１−１に配置される磁極１６２ａと、第１ベース１１０−１の内側の辺１１２−１に配置される磁極１６２ｂとを備える。【０１２７】
第３実施例に係る駆動源部１６０は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるために必要な力を第２ベース１１０−２に加える。特に、駆動源部１６０は、第２ベース１１０−２を回転させるために、第２ベース１１０−２を相対的に大きく振動させる力を第２ベース１１０−２に対して加える。より具体的には、例えばコイル１６１に対して図６中反時計回りの方向に電流を流し、磁極１６２ａからは図６中下側から上側へ向かう磁束が発生し、磁極１６２ｂからは図９中下側から上側へ向かう磁束が発生するとする。この場合、コイル１６１（つまり、コイル１６１が配置された第２ベース１１０−２）の上側の辺１１１−２及び１１３−２には、図９の紙面に対して手前側から奥側に作用する力が加えられる。同様に、コイル１６１（つまり、コイル１６１が配置された第２ベース１１０−２）の下側の辺１１２−２及び１１４−２には、図９の紙面に対して奥側から手前側に作用する力が加えられる。その結果、第２ベース１１０−２は、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。このとき加えられる力は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるように直接作用する力であり、上述の方向性のある力となる。同時に、駆動源部１６０の夫々は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用して、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる。言い換えれば、ミラー１３０は、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用して、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する。ここで、コイル１６１に発生する電磁力は、その発生時点では、第２ベース１１０−１をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有しているものの、ミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる方向性を有しているものではない。従って、第２ベース１１０−２をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる力を利用してミラー１３０をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる場合には、当該力は上述した方向性のない力に相当する。【０１２８】
このため、第３実施例に係る第２のＭＥＭＳスキャナ１０３によれば、ミラー１３０をＹ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のない力を利用しつつも、ミラー１３０（言い換えれば、ミラー１３０を支持する第２ベース１１０−２）をＸ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のある力を利用している。このように構成しても、ミラー１３０の２軸回転駆動を好適に行うことができる。【０１２９】
尚、第３実施例では、ミラー１３０をＹ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のない力を利用しつつも、ミラー１３０をＸ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のある力を利用している。しかしながら、ミラー１３０をＸ軸に沿った軸を中心軸として回転させるために方向性のある力及び方向性のない力の双方を利用してもよい。言い換えれば、所定の軸を中心軸としてミラー１３０を回転させるために、方向性のない力のみを用いてもよいし、方向性のある力のみを用いてもよいし、方向性のない力及び方向性のある力の組み合わせを用いてもよい。【０１３０】
（４）第４実施例
続いて、図１０を参照して、ＭＥＭＳスキャナの第４実施例について説明する。ここに、図１０は、第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４の基本構成を概念的に示す平面図である。尚、上述した第１実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１００及び第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と同一の構成については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。【０１３１】
図１０に示すように、第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０１と同様に、第１ベース１１０−１と、駆動源部１４０とを備えている。【０１３２】
第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４は特に、夫々がＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転するように構成される複数のミラー１３０−１と、夫々がＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転するように構成される複数のミラー１３０−２と、夫々が複数のミラー１３０−１のうちの対応するミラー１３０−１と第１ベース１１０−１とを接続する複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１と、夫々が複数のミラー１３０−２のうちの対応するミラー１３０−２と第１ベース１１０−１とを接続する複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２とを備えている。このような第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４は、第２実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０２が備えるミラー１３０を分割することで得られる構成に相当する。【０１３３】
複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々は、上述した第１トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１と同様の構成及び特性を有している。複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々の一方の端部は第１ベース１１０−１に接続され、複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々の他方の端部は対応するミラー１３０−１に接続される。また、複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々は、対応するミラー１３０−１をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性を有する。【０１３４】
複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々は、上述した第２トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２と同様の構成及び特性を有している。複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々の一方の端部は第１ベース１１０−１に接続され、複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々の他方の端部は対応するミラー１３０−２に接続される。また、複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々は、対応するミラー１３０−２をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる弾性を有する。【０１３５】
複数のミラー１３０−１の夫々は、上述したミラー１３０と概ね同様の構成を有しており、第１ベース１１０−１の内部の空隙に、対応するトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。また、複数のミラー１３０−１の夫々は、共振周波数が「ｆ１」となるように設定されている。つまり、複数のミラー１３０−１の夫々が共振周波数が「ｆ１」となるように、複数のミラー１３０−１の夫々のＸ軸の方向に沿った軸を中心軸とする慣性モーメント及び複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々のねじりばね定数が設定されている。また、複数のミラー１３０−１の夫々は、トーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の弾性によって、Ｘ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転するように構成されている。【０１３６】
複数のミラー１３０−２の夫々は、上述したミラー１３０と概ね同様の構成を有しており、第１ベース１１０−１の内部の空隙に、対応するトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。また、複数のミラー１３０−２の夫々は、共振周波数が「ｆ２」となるように設定されている。つまり、複数のミラー１３０−２の夫々が共振周波数が「ｆ２」となるように、複数のミラー１３０−１の夫々のＹ軸の方向に沿った軸を中心軸とする慣性モーメント及び複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々のねじりばね定数が設定されている。また、複数のミラー１３０−２の夫々は、トーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の弾性によって、Ｙ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転するように構成されている。【０１３７】
このようなＭＥＭＳスキャナ１０４は、例えばディスプレイ装置として利用することができる。具体的には、複数のミラー１３０−１は、光源からの光を反射することで垂直走査を行うためのミラーとして用いられる。図１０に示す例では、３つのミラー１３０−１が、夫々、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応することが好ましい。同様に、複数のミラー１３０−２は、光源からの光を反射することで水平走査を行うためのミラーとして用いられる。図１０に示す例では、３つのミラー１３０−２が、夫々、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応することが好ましい。【０１３８】
このような構成を有する第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４によれば、駆動源部１４０から微振動（つまり、方向性のない力）が第１ベース１１０−１に加えられるがゆえに、当該微振動に起因した方向性のない力により、複数のトーションバー１２０ａ−１及び１２０ｂ−１の夫々の弾性を利用して、一の共振周波数ｆ１で共振させながら複数のミラー１３０−１の夫々をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に、複数のトーションバー１２０ａ−２及び１２０ｂ−２の夫々の弾性を利用して、他の共振周波数ｆ２で共振させながら複数のミラー１３０−２の夫々をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。より具体的には、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号と他の共振周波数ｆ２に同期した信号とを重畳した信号を供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振させながら複数のミラー１３０−１を回転させることができると共に、他の共振周波数ｆ２で共振させながら複数のミラー１３０−２を回転させることができる。言い換えれば、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号のみを供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数のミラー１３０−１を回転させることができる一方で、複数のミラー１３０−２を回転させることはない。同様に、駆動源部１４０に対して他の共振周波数ｆ２に同期した信号のみを供給することで、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数のミラー１３０−２を回転させることができる一方で、複数のミラー１３０−１を回転させることはない。このため、共振周波数が異なる複数のミラー１３０−１及び１３０−２をＭＥＭＳスキャナ１０４が備える場合であっても、単一の駆動源部１４０を用いて複数のミラー１３０−１及び１３０−２の夫々を好適に回転させることができる。【０１３９】
尚、上述の例では、共振周波数がｆ１となる複数のミラー１３０−１の夫々をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に、共振周波数がｆ２となる複数のミラー１３０−２の夫々をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させる例について説明している。しかしながら、共振周波数がｆ１となる複数のミラー１３０の夫々をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ、共振周波数がｆ１となる複数のミラー１３０の夫々をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ、共振周波数がｆ２となる複数のミラー１３０の夫々をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ、且つ共振周波数がｆ２となる複数のミラー１３０の夫々をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させるように構成してもよい。例えば、図１１に示すように、一の共振周波数ｆ１で共振しながらＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する複数の第１ミラー１３０−３と、他の共振周波数ｆ２で共振しながらＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する複数の第２ミラー１３０−４と、一の共振周波数ｆ１で共振しながらＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する複数の第３ミラー１３０−５と、他の共振周波数ｆ２で共振しながらＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転する複数の第４ミラー１３０−６とを備えるように構成してもよい。この場合、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号と他の共振周波数ｆ２に同期した信号とを重畳した信号を供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ミラー１３０−３をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ミラー１３０−５をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができると共に、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ミラー１３０−４をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ミラー１３０−６をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる。言い換えれば、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号のみを供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ミラー１３０−３をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ミラー１３０−５をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる一方で、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ミラー１３０−４をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ミラー１３０−６をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることはない。同様に、駆動源部１４０に対して他の共振周波数ｆ２に同期した信号のみを供給することで、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ミラー１３０−４をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ミラー１３０−６をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることができる一方で、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ミラー１３０−３をＸ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ミラー１３０−５をＹ軸の方向に沿った軸を中心軸として回転させることはない。【０１４０】
このように構成しても、共振周波数及び回転方向が異なる複数のミラー１３０−３から１３０−６をＭＥＭＳスキャナ１０４が備える場合であっても、単一の駆動源部１４０を用いて複数のミラー１３０−３及び１３０−６のうちの所望のミラーを好適に回転させることができる。【０１４１】
尚、上述した第４実施例に係るＭＥＭＳスキャナ１０４に対して、上述した第１実施例から第３実施例において説明した各種構成を適宜適用してもよいことは言うまでもない。【０１４２】
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う駆動装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１４３】
１００  ＭＥＭＳスキャナ
１１０  ベース
１２０  トーションバー
１３０  ミラー
１４０  駆動源部
【図１】
2011061833.tif 000003
【図２】
2011061833.tif 000004
【図３】
2011061833.tif 000005
【図４】
2011061833.tif 000006
【図５】
2011061833.tif 000007
【図６】
2011061833.tif 000008
【図７】
2011061833.tif 000009
【図８】
2011061833.tif 000010
【図９】
2011061833.tif 000011
【図１０】
2011061833.tif 000012
【図１１】
2011061833.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
回転可能な被駆動部と、
前記ベース部と前記被駆動部とを接続し、且つ前記被駆動部を一の方向に沿った軸を中心軸として回転させると共に前記被駆動部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する弾性部と、
(i)前記被駆動部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための微振動、及び(ii)前記被駆動部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記被駆動部を回転させるための駆動力の夫々を前記ベース部に加える印加部と
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動又は異方性微振動であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベースにより取り囲まれる第２ベース部とを備え、
前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続し且つ前記第２ベース部を前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記被駆動部とを接続し且つ前記被駆動部を前記一の方向に沿った軸を中心軸として回転させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、
前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力の夫々を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記印加部は、(i)前記被駆動部及び前記弾第２性部により定まる共振周波数で前記被駆動部が前記一の方向に沿った軸を中心軸として共振しながら回転するように前記被駆動部を回転させるための前記微振動、及び(ii)前記第２ベース部が前記他の方向に沿った軸を中心軸として回転するように前記第２ベース部を回転させるための駆動力夫々を前記第２ベース部に加えることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【国際調査報告】
2011061833.tif 000014
2011061833.tif 000015